Windows系統中如何完成Kerberos認證協議
原創【51CTO獨家特稿】Kerberos認證協議定義了客戶端和稱為密鑰分配中心KDC（Key Distribution Center）的認證服務之間的安全交互過程。Windows 2000在每一個域控制器中應用KDC認證服務，其域同Kerberos中的realm功能類似，具體可參考RFC 1510協議。Windows 2000中采用多種措施提供對Kerberos協議的支持：Kerberos客戶端使用基于SSPI的Windows 2000安全提供者，初始Kerberos認證協議同WinLogon的單次登錄進行了集成，而Kerberos KDC也同運行在域控制器中的安全服務進行了集成，并使用活動目錄作為用戶和組的賬號數據庫。
Kerberos是基于共享密鑰的認證協議，用戶和密鑰分配中心KDC都知道用戶的口令，或從口令中單向產生的密鑰，并定義了一套客戶端、KDC和服務器之間獲取和使用Kerberos票據的交換協議。當用戶初始化Windows登錄時，Kerberos SSP利用基于用戶口令的加密散列獲取一個初始Kerberos票據TGT，Windows 2000把TGT存儲在與用戶的登錄上下文相關的工作站的票據緩存中。當客戶端想要使用網絡服務時，Kerberos首先檢查票據緩存中是否有該服務器的有效會話票據。如果沒有，則向KDC發送TGT來請求一個會話票據，以請求服務器提供服務。
請求的會話票據也會存儲在票據緩存中，以用于后續對同一個服務器的連接，直到票據超期為止。票據的有效期由域安全策略來規定，一般為8個小時。如果在會話過程中票據超期，Kerberos SSP將返回一個響應的錯誤值，允許客戶端和服務器刷新票據，產生一個新的會話密鑰，并恢復連接。
在初始連接消息中，Kerberos認證協議把會話票據提交給遠程服務，會話票據中的一部分使用了服務和KDC共享的密鑰進行了加密。因為服務器端的Kerberos有服務器密鑰的緩存拷貝，所以，服務器不需要到KDC進行認證，而直接可以通過驗證會話票據來認證客戶端。在服務器端，采用Kerberos認證系統的會話建立速度要比NTLM認證快得多，因為使用NTLM，服務器獲取用戶的信任書以后，還要與域控制器建立連接，來對用戶進行重新認證。
Kerberos會話票據中包含有一個唯一的、由KDC創建的、用于客戶端和服務器之間傳輸數據和認證信息加密的會話密鑰。在Kerberos模型中，KDC是作為產生會話密鑰的可信第三方而存在的，這種形式更適合于分布式計算環境下的認證服務。
Kerberos作為基本的Windows 2000認證協議，與Windows 2000認證和存取控制安全框架進行了緊密整合。初始的Windows域登錄由WinLogon提供，它使用Kerberos安全提供者（security provider）來獲取一個初始的Kerberos認證協議票據。操作系統的其他組件，如轉向器（Redirector）則使用安全提供者的SSPI接口來獲取一個會話票據，以連接對遠程文件存取的SMB服務器。
Kerberos V5協議在會話票據中定義了一個攜帶授權數據的加密域，該域的使用留給了應用開發，而Windows 2000則使用Kerberos票據中的授權數據來附帶代表用戶和組成員的Windows 安全ID。在服務器端的Kerberos安全提供者則使用授權數據來建立代表用戶的一個Windows安全存取控制令牌，可以模擬客戶端來請求提供相應服務。
Windows 2000中應用了Kerberos協議的擴展，除共享密鑰外，還支持基于公/私鑰對的身份認證機制。Kerberos公鑰認證的擴展允許客戶端在請求一個初始TGT時使用私鑰，而KDC則使用公鑰來驗證請求，該公鑰是從存儲在活動目錄中用戶對象的X.509證書中獲取的。用戶的證書可以由權威的第三方，如VeriSign和Digital IDs等來發放，也可以由Windows 2000中的微軟證書服務器來產生。初始認證以后，就可以使用標準的Kerberos來獲取會話票據，并連接到相應的網絡服務。
通過對Kerberos認證協議進行公鑰擴展，可以使用戶采用多種方式來登錄工作站和網絡，如采用智能卡技術。智能卡中一般存儲有用戶的私鑰，可用于Kerberos的初始化認證處理。
目前，使用公鑰技術來擴展Kerberos認證協議的計劃和建議已經提交到IETF來進行標準化推廣。
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